Prawidłowy montaż tłoków

"Autofachmann"
18.1.2016

Do spadków ciśnienia w cylindrach może dochodzić na zaworach, uszczelkach głowic cylindrów lub na tłokach i pierścieniach tłokowych. Jeżeli spadki ciśnienia wynikające ze zużycia tłoków i pierścieni tłokowych przekraczają 20%, należy wymienić tłoki lub pierścienie.

Przed demontażem tłoków z silnika konieczne jest zdjęcie głowic lub głowicy i zbadanie stanu powierzchni cylindrów. Jeżeli zużycie na średnicy cylindra w górnym punkcie martwym pierwszego pierścienia tłokowego w silnikach benzynowych wynosi 0,1 mm lub więcej, a w przypadku silników Diesla 0,2 mm lub więcej, to konieczne jest przeprowadzenie tak zwanego szlifu, czyli powiększenia średnicy cylindra do kolejnego wymiaru przewidzianego przez producenta samochodu. Operacje tą wykonuje się przez wytoczenie i honowanie powierzchni.|
Stopnie wymiarowe są różne u różnych producentów samochodów i silników. Zwykle występujące stopnie wynoszą 0,5 mm lub 0,25 mm, u włoskich producentów wynoszą one 0,2 mm. Jeżeli zużycie cylindrów w przypadku silników benzynowych w górnym punkcie martwym wynosi o wiele mniej niż 0,1 mm, a w silnikach wysokoprężnych o wiele mniej niż 0,2 mm, to można założyć nowe tłoki i pierścienie tłoków o takim samym wymiarze. Trzeba też zbadać, czy na gładziach cylindrów nie występują rysy lub zatarcia – jeżeli tak, należy przeszlifować cylindry na kolejny wymiar naprawczy.
Na denku tłoka niemieckich producentów umieszcza się oznakowanie marki, producenta oraz stopnia wymiarowego tłoka. Oprócz tego oznaczony jest tam kierunek montażu. Jest to ważne ze względu na niesymetryczne umieszczenie osi sworznia tłokowego. Przy złożeniu tłoków w cylindrach konieczne jest zachowanie odpowiedniego luzu roboczego. Jak podaje przykład: wymiar tłoka (84 mm) + luz montażowy (0,04 mm) = średnica cylindra (84,04 mm).

Wymiar tłoka
Wybity na denku tłoka wymiar to maksymalna średnica płaszcza tłoka, mierzona prostopadle do osi sworznia tłokowego. W przypadku tłoków jednolitych i z wkładką stalową (można je rozpoznać po stalowym pierścieniu, widocznym w obrębie rowków pierścieniowych) wymiar występuje w jednej trzeciej wysokości płaszcza tłoka. W przypadku innych tłoków wymiar ten znajduje się mniej więcej na wysokości sworznia tłokowego.
Tłoki większości producentów są fabrycznie przygotowane do montażu i można je montować bez żadnych dodatkowych prac. Wybierając tłoki na wymianę należy też zwrócić uwagę na klasę emisji spalin, do jakiej zaszeregowano silnik. Jeżeli producent zakwalifikował silnik do różnych klas emisji spalin, tłoki mogą się nieznacznie różnić, np. wielkością żłobień i innym wykonaniem mimo tej samej średnicy. Tłoki i sworznie tłokowe oznaczane kolorowymi punktami, muszą być montowane zgodnie z kodem kolorystycznym. Do każdego tłoka naprawczego dołączone są pierścienie sprężynujące (Segera lub druciane) konieczne do osiowego unieruchomienia sworznia. Nie należy ponownie używać starych, wymontowanych pierścieni osadczych. Większe sworznie są zwykle zabezpieczane tzw. pierścieniami Seegera. W przypadku mniejszych tłoków, w silnikach pracujących na wysokich obrotach występują często druciane pierścienie osadcze rozprężne, wyposażone w jeden lub dwa haki lub nieposiadające haków.
W przypadku drucianych pierścieni osadczych rozprężnych bez haków tłok musi posiadać jeden lub dwa rowki do osadzania zabezpieczenia. Rowki te są wyfrezowane w otworze montażowym sworznia. Po założeniu pierścieni osadczych sprężynujących, kręcąc lekko pierścieniami, zawsze należy się upewnić, że rzeczywiście dobrze leżą w rowku. Aby zamontować tłoki na przygotowanych korbowodach, należy najpierw założyć na tłoku jeden pierścień osadczy sprężynujący. Przy zakładaniu sworznia nie wolno używać siły. Uderzenia młotkiem mogą uszkodzić sworzeń tłokowy, tłok i korbowód. W obecnie produkowanych tłokach sworzeń można włożyć w temperaturze pokojowej stosując pasowanie przylgowe dokładne. Jeżeli tolerancje sworznia i otworu na sworzeń wypadną tak niekorzystnie, że pasowanie jest trochę ciaśniejsze, dobrym rozwiązaniem jest podgrzanie tłoka w kąpieli olejowej lub na płycie grzejnej tak, aby był ciepły, ale nie parzył. Do podgrzewania nie należy stosować otwartego płomienia.

Kiedy wymienić korbowód
Przygotowanie korbowodu wymaga sprawdzenia luzu między panewką korbowodu a sworzniem tłokowym. Jeżeli wynosi on ponad 0,5 do 1,0 promila średnicy sworznia, to panewkę korbowodu należy wymienić. Trzeba też zmierzyć średnicę korbowodu. Jeżeli wartości owalności i stożkowości leżą poza podaną przez producenta tolerancją, średnicę korbowodu można poprawić, odpowiednio szlifując powierzchnie przylgowe stopy korbowodu i następnie - po złożeniu korbowodu ze stopą przez szlifowanie otworu na wymiar. Gdy powierzchnia podziałowa jest zazębiona lub łamana, to konieczna jest wymiana korbowodu na nowy.
Dalej należy sprawdzić, czy korbowód nie jest wygięty lub skręcony. Tego typu prace na korbowodzie może wykonać zasadniczo tylko zakład specjalistyczny zajmujący się naprawą silników. Korbowody z pasowaniem skurczowym sworznia tłokowego można też regenerować, jeżeli odpowiednie prace zostaną wykonane z należytą starannością. Jednak bardzo ważne jest, aby już przy usuwaniu starego sworznia tłokowego korbowód nie został uszkodzony ani w otworze na sworzeń, ani przy trzonie korbowodu. Dlatego stary sworzeń tłokowy musi zostać wyciśnięty z korbowodu za pomocą odpowiedniego trzpienia i odpowiedniej podkładki tłoka. Nie wolno przy tym używać korbowodu jako oporu. Przed montażem nowego sworznia tłokowego należy zmierzyć otwór główki korbowodu. Musi on być cylindryczny i okrągły, a pasowanie sworznia tłokowego musi wynosić od 0,02 do 0,04 mm. W celu montażu lub łączenia na skurcz nowego sworznia tłokowego, korbowód podgrzewa się do około 280 do 300 °C. Temperaturę można sprawdzać za pomocą kredek termometrycznych. Przy pomocy odpowiedniego przyrządu sworzeń tłokowy należy włożyć jednym płynnym ruchem w nagrzany korbowód, aż do osiągnięcia prawidłowego położenia.
Korbowód natychmiast obkurczy się wokół sworznia tłokowego po jego wprowadzeniu. Jego położenia nie można już zmienić bez uszkodzenia tłoka. Jednak dzisiaj rzadko się tak dzieje. Większość tłoków i sworzni tłokowych nie posiada oznaczenia kolorowego i ma tak wąską tolerancję, że mogą być wymieniane między sobą.

Osadzanie pierścieni tłokowych
Producenci tłoków osadzają pierścienie tłokowe na tłokach maszynowo z najwyższą ostrożnością. Aby uniknąć niepożądanych odkształceń i innych pogorszeń, pierścienie tłokowe nie powinny być ściągane przed montażem. Jeżeli używa się starych tłoków i tylko zakłada się nowe pierścienie lub jeżeli z jakichkolwiek powodów konieczne jest ściągnięcie pierścieni tłokowych, ściągnięcie i późniejsze nałożenie trzeba wykonać za pomocą specjalnych szczypiec w dobrym stanie technicznym.
Pierścienie tłokowe powinny być przy tym rozciągane tylko w koniecznym do tego zakresie, w przeciwnym razie dojdzie do ich odkształcenia lub pęknięcia. Wszystkie pierścienie tłokowe, które muszą być montowane na tłoku w określonym kierunku lub położeniu, posiadają przy styku oznaczenie „TOP“. Znak ten musi zawsze wskazywać do góry, w przeciwnym razie pierścienie nie będą spełniać swojej funkcji. Pierścienie tłokowe współczesnych silników wykazują wysokie naprężenie promieniowe. Aby ułatwić założenie pierścieni zgarniających, z górnej ostrej krawędzi tulei cylindra należy zawsze dokładnie usunąć ewentualne zadziory.
Pierścienie tłokowe należy złączyć z pierścieniem prowadzącym lub ze stabilnymi pierścieniami samouszczelniającymi na cylindrze. Pierścień samouszczelniający musi być na tyle stabilny, aby nie doszło do jego odkształcenia pod wpływem pierścieni tłokowych, ponieważ doprowadziłoby to do rozłączenia pierścieni bezpośrednio przed tuleją cylindra i nie mogłyby one zsunąć się bez oporu z pierścienia samouszczelniającego do środka tulei cylindra. Mocne uderzenie pierścieni o górną krawędź cylindra uszkadza ostrą dolną krawędź, której zadaniem jest zgarnięcie oleju z pierścieni. Zakładając pierścienie zgarniające ze sprężyną spiralną należy pamiętać, aby końce czołowe sprężyny spiralnej zawsze stykały się z pierścieniem. Różne sprężyny spiralne posiadają różny skok zwoju. Ciasne uzwojenie znajduje się naprzeciwko końców czołowych sprężyny spiralnej, tzn. poniżej styku pierścienia. Istnieją także sprężyny spiralne, które naprzeciwko końców czołowych sprężyny spiralnej posiadają powłokę teflonową. Powłoka ta również musi leżeć poniżej styku pierścienia. W przypadku trzyczęściowych pierścieni zgarniających, przy różnych typach pierścieni, element sprężynowy posiada kolorowe oznaczenie na obu końcach czołowych.
Oba kolorowe oznaczenia muszą być widoczne na sprężynie podporowej po montażu pierścienia na tłoku. Oznacza to, że oba końce sprężyny stykają się ze sobą a nie zachodzą na siebie. Mimo że tłoki obracają się, kiedy pracują, korzystne jest rozdzielenie styków poszczególnych pierścieni tłokowych. W przypadku trzyczęściowych pierścieni zgarniających należy rozdzielić styk dwóch bocznych lameli.

Ważne wskazówki
Tłoków silników dwusuwowych z pierścieniami tłokowymi, które są zabezpieczone przed skręceniem, nie wolno obracać wprowadzając je do cylindra. Kołek zabezpieczający może się przy tym przesunąć w okolicy okna cylindra pod sprężynowanym na zewnątrz pierścieniem tłokowym i złamać go na przeciwległej krawędzi okna cylindra. Przed włożeniem tłoki i pierścienie tłoków należy dobrze nasmarować olejem silnikowym.
Po zamontowaniu wszystkich tłoków silnika i przymocowaniu łożysk korbowodu, należy zawsze upewnić się, że między główką korbowodu i oboma otworami sworzni tłokowych po prawej i po lewej stronie występuje równy odstęp. W silnikach Diesla, ze względu na wysokie sprężanie, w górnym punkcie martwym tłoka występuje bardzo mały odstęp między tłokiem a głowicą cylindra. Szczelinę tę lub położenie denka tłoka względem powierzchni bloku cylindrowego należy sprawdzić podczas montażu silników wysokoprężnych. Producenci silników podają w dokumentacji wartości, które należy zachować. U niektórych producentów silników wartości te koryguje się różnymi grubościami uszczelek głowic cylindrów.

"Autofachmann"

 

O Autorze

autoEXPERT – specjalistyczny miesięcznik motoryzacyjny, przeznaczony dla osób zajmujących się zawodowo naprawą, obsługą, diagnostyką i sprzedażą samochodów oraz produkcją i sprzedażą akcesoriów motoryzacyjnych, części zamiennych i materiałów eksploatacyjnych.

Tagi artykułu

autoExpert 04 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę